[发明专利]一种电感辅助脉冲激光摆动焊接装置及方法

权利要求书

1.一种电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，其特征在于，该方法基于电感辅助脉冲激光摆动焊接装置实现，所述的电感辅助脉冲激光摆动焊接装置包括激光镜头(1)、感应线圈(2)、电磁感应主机(3)、线圈架(4)、红外测温仪(5)、2219—T87铝合金板(6)、偏振镜(9)和激光镜头座(11)；

所述的激光镜头座(11)吊装在机床上方；所述的激光镜头(1)固定安装在激光镜头座(11)下方；所述的线圈架(4)安装在激光镜头座(11)下方、环绕在激光镜头(1)外侧；所述的感应线圈(2)水平安装在线圈架(4)底部，感应线圈(2)的中心与激光镜头(1)的轴向重合；

所述的电磁感应主机(3)与感应线圈(2)电连接，用于向感应线圈(2)供电；所述的红外测温仪(5)安装在机床上，用于测量2219—T87铝合金板(6)的温度；所述的2219—T87铝合金板(6)安装在机床的工作台上，2219—T87铝合金板(6)的焊缝方向与机床工作台的移动方向平行；所述的偏振镜(9)水平安装在激光镜头(1)内部，偏振镜(9)的偏振方向与机床工作台的移动方向垂直；

所述的电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，步骤如下：

步骤1.用砂纸打磨以去除2219—T87铝合金板(6)对接焊缝两侧宽度15～35mm内的氧化皮，至露出金属光泽后用丙酮擦拭；

步骤2.将步骤1处理后的2219—T87铝合金板(6)安装在机床上，其焊缝方向与机床工作台的运动方向平行，激光镜头(1)输出的激光方向指向待焊接的焊缝，打开保护气，由同轴保护气喷嘴向焊缝正面吹惰性气体，调节激光镜头座(11)，使激光镜头(1)输出激光的方向与垂直方向夹角5～10°；

步骤3.设置激光镜头(1)的脉冲激光参数，包括单脉冲能量为18～23J、脉冲频率f为20～27Hz、脉冲宽度为2～4ms；调节离焦量为0～1mm；

步骤4.开启电磁感应主机(3)，电磁感应主机(3)输出电流为7～16A，电磁感应频率为100KHz～160KHz，感应线圈(2)在2219—T87铝合金板(6)上的作用面积为10mm²～30mm²；针对2219—T87铝合金这种材料，预热温度为150℃～250℃；

步骤5.机床的移动速度设置为300～400mm/min，偏振镜(9)摆动频率设置为15～25Hz，激光镜头(1)在2219—T87铝合金板(6)上产生光斑的移动范围设置为1～2mm；启动激光镜头(1)与机床进行焊接，同时由同轴保护气喷嘴持续向焊缝正面吹惰性气体进行保护。

2.根据权利要求1所述的一种电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，其特征在于，所述的感应线圈(2)直径为6～12mm。

3.根据权利要求1所述的一种电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，其特征在于，所述的步骤3中单脉冲能量范围为19～22J、脉冲频率f范围为23～26Hz、脉冲宽度为3ms。

4.根据权利要求1所述的一种电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，其特征在于，所述的步骤4中预热温度的范围为180℃～220℃，对应的电磁感应主机(3)输出电流范围为10～15A，电磁感应频率范围为130～150KHz。

5.根据权利要求1所述的一种电感辅助脉冲激光摆动焊接方法，其特征在于，所述的步骤5中光斑移动范围为1.5～2mm，摆动频率为18～23Hz。